关于UG虚拟装配技术中的Top-Down Desingn

1.关于UG虚拟装配技术中的Top-Down Desingn

2007-08-20 12:34

虚拟装配是指通过计算机对产品装配过程和装配结果进行分析和仿真，评价和预测产品模型，做出与装配相关的工程决策，而不需要实际产品作支持。随着社会的发展，虚拟

制造成为制造业发展的重要方向之一，而虚拟装配技术作为虚拟制造的核心技术之一也越来

越引人注目。虚拟装配的实现有助于对产品零部件进行虚拟分析和虚拟设计，有助于解决零

部件从设计到生产所出现的技术问题，以达到缩短产品开发周期、降低生产成本以及优化产

品性能等目的。

在许多世界级大企业中被广泛应用的计算机辅助三维设计（CAD）的高端主流软件UG的装配模块就采用了虚拟装配技术，即便是在产品设计的初期阶段，所产生的最初模型

也可以放入虚拟环境进行实验，可以在虚拟环境中创建产品模型。使产品的外表、形状、和

功能得到模拟，而且有关产品的人机交互性能也能得到测试和校验，使产品的缺陷和问题在

当时的设计阶段就能被及时发现并加以解决。

UG虚拟装配设计有自底向上（Bottom-up）设计和自顶向下（Top-down）设计两

种。其中前者是指在设计过程中，先设计单个零部件，在此基础上进行装配生成总体设计。

这种装配建模需要设计人员交互的给定配合构件之间的配合约束关系（如图a所示），然后

由UG系统自动计算构件的转移矩阵，并实现虚拟装配。然而，交互给定构件之间的配合约

束关系不仅费事，并且当构件之间的配合较多时，容易出现约束不当或约束出错等的情况。

也只有在进行装配时才能发现零件设计是否合理，一旦发现问题，就要对零件重新设计，重

新装配，再发现问题再进行修改⋯⋯而Top-down的设计方式正避免了以上缺点，可以方便、

直接的进行设计。

Top-down的设计方法是指在装配环境中创建与其它部件相关的部件模型，是在装

配部件的顶级向下产生子装配和零件的装配设计方法。即先由产品的大致形状特征对整体进

行设计，然后根据装配情况对零件进行详细的设计。这种设计方法是一个由粗入精的过程，多用于全新的开发过程，可以保证设计出的产品相互间有一个合理的位置。基于Top-down

的装配设计技术也与工程实际相符合，而UG的装配建模技术完全支持Top-down的设计方法

2.初学UG，现在基本功能是掌握了，但是TOP-DOWN还不是明白。有哪个兄弟能给我讲一下在UG里面常用的TOP-DOWN怎么搞吗？只要稍微提点一下就可以了，大概猜想是利用多实体的设计来提取各个零件吧，说的不对的地方请各位兄弟拍砖

在装配模式下利用WAVE来做零件设计

用WAVE做就好了，想关联就关联，不想关联就去除参数

3. Top-down设计方法概述

Top-down(自顶向下)设计是一种设计思想，即设计由总体布

局、总体结构、部件结构到部件零件的一种自上而下、逐步细

化的设计过程。Top-down设计符合大部分产品设计的实际

设计流程。比如载重卡车的设计，设计的流程是先确定整车基本参数，然后是整车总布置、部件总布置，最后是零件设计和绘图。这个过程就是Top-down设计的过程。

Top-down设计是一种设计思想，独立于软件工具。

下面对传统down-top设计思想和Top-down设计思想进行对比。

图1为传统的设计流程是每个设计人员各自为政专自己负责的零件，然后总工程师拿这些零件装配出产品总的模型。

这样的缺点有:

a)产品整体设计信息无法准确地传递给每个设计人员；

b)每个零件进行单独设计时无法保证装配关系准确性；

c)当产品设计发生变更的时候由于复杂的参照导致模型很难

更改。

图2为自顶向下的设计流程，首先总工程师对产品的整体结构

布局进行规划，然后对整个设计任务进行划分成多个元件包并

传递整体设计信息至各个元件中，最后各设计人员分别设计各

元件。

优点有:

a)产品的整体信息有明确的渠道传递至子部件中；

b)可以通过修改整体布局信息准确地完成产品设计变更。